5. Aggregation der Bewertungen und Synthese der Ergebnisse (NAB 24-23)

Dieses Kapitel enthält eine Diskussion und Synthese der Ergebnisse der qualitativen Bewertung der Standortgebiete je für HAA und SMA. Dies umfasst eine tabellarische Zusammenstellung der Ergeb­­nisse und eine Diskussion der aggregierten Ergebnisse für die verwendeten Bewertungs­methoden. Ein Kurzbeschrieb dieser Bewertungsmethoden ist im Anhang C zu finden. Wichtige Grund­lagen sind die Bewertungsobjekte je für das HAA- und SMA-Lager (Nagra 2024d) sowie die Charakterisierung und Bewertung der EG in den geologischen Standortgebieten JO, NL und ZNO (Kap. 4).

Die Ergebnisse der qualitativen Bewertung der EG in den Standortgebieten für HAA und SMA aus Kap. 4 sind in Tab. 5‑1 zusammengestellt (Nutzwertanalyse und Ranking-Methode).

In der Nutzwertanalyse werden sämtliche Indikatoren anhand der Bewertungsskalen aus Anhang A bewertet. Bei der Ranking-Methode werden nur diejenigen Indikatoren rangiert, bei denen sich klare Unterschiede in den zugrundeliegenden, geologischen Daten der EG HAA und SMA zeigen; bei den anderen Indikatoren werden die Standortgebiete als jeweils gleichrangig betrachtet.

Die detaillierte Diskussion der Ergebnisse für die verwendeten Bewertungsmethoden ist Gegen­stand von Kap 5.2 bis 5.4. Die Hauptergebnisse werden in Kap. 5.5 zusammenfassend diskutiert.

Tab. 5‑1:Zusammenfassende Darstellung der Ergebnisse der Nutzwertanalyse und der Ranking-Methode

Farbcode für die Nutzwertanalyse (Spalten 1 – 6): dunkelgrün – sehr günstig, hellgrün – günstig, gelb – bedingt günstig. Die Zahlen 1 – 3 bezeichnen die Ränge der Standortgebiete pro Lagertyp auf den Stufen der Kriterien und Indikatoren.

Die Nutzwertanalyse liefert in Etappe 3 einen Beitrag zum Nachweis der sicherheitstechnischen Eignung der Standortgebiete je für HAA und SMA anhand der 13 SGT-Kriterien. Damit werden auch die Ergebnisse der Nutzwertanalyse aus Etappe 2 bestätigt.

Die Aggregation der Ergebnisse der Nutzwertanalyse erfolgt auf zwei Arten: Einerseits von der Stufe der Indikatoren auf die Stufe der Kriterien und von dort auf die Stufe Gesamtbewertung, und andererseits von der Stufe der Indikatoren direkt auf die Stufe der Gesamtbewertung (vgl. unterste zwei Zeilen in Tab. 5‑1). Diese Aggregationsschritte erfolgen jeweils durch gleich­gewichtete arithmetische Mittelung der betreffenden Nutzwerte (Klassenmittelwerte).

Die Ergebnisse der Nutzwertanalyse der EG für das HAA- und SMA-Lager aus Tab. 5‑1 sind in Fig. 5‑1 auf der Stufe der Kriterien aggregiert dargestellt. Die wichtigsten Ergebnisse sind:

• Bei den folgenden Kriterien ergeben sind keine standortspezifischen Unterschiede in der aggre­gierten Bewertung: Kriterien 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 3.1, 3.2, 4.1 und 4.2 (HAA und SMA) sowie zusätzlich bei den Kriterien 2.2 und 2.3 (nur SMA).

• Bei allen anderen Kriterien zeigen sich standortspezifische Unterschiede in der aggregierten Bewertung, welche auf die folgenden Indikatoren zurückzuführen sind (vgl. Tab. 5‑1):

  • Kriterium 2.1: Indikator «Seismisch kartierte Störungen in kompetenten Formationen» (bei HAA und SMA)

  • Kriterium 2.2: Indikator «Restüberdeckung im Hinblick auf Dekompaktionseffekte» (nur bei HAA)

  • Kriterium 2.3: Indikatoren «Thermisch bedingte Porenwasser-Überdrücke im WG» und «Gasbedingte Porenwasser-Überdrücke im WG» (nur bei HAA)

  • Kriterium 2.4: Indikator «Rohstoffpotenzial oberhalb des Wirtgesteins» (bei HAA und SMA)

  • Kriterium 3.3: Indikator «Thermisch bedingte Porenwasser-Überdrücke im WG» (nur bei HAA); Indikator «Gasbedingte Porenwasser-Überdrücke im WG» (bei HAA und SMA)

• Auf Stufe Indikator weist HAA NL ausschliesslich sehr günstige und günstige Bewertungen auf, während HAA ZNO bei einem Indikator und HAA JO bei 2 Indikatoren eine bedingt günstige Bewertung verzeichnen.

• Auf Stufe Kriterium weisen HAA NL und HAA ZNO ausschliesslich sehr günstige und günstige Bewertungen auf, während HAA JO beim Kriterium 3.3 eine bedingt günstige Bewertung verzeichnet.

• Beim SMA-Lager sind die Ergebnisse ausgeglichener als beim HAA-Lager: Auf Stufe Indikator ergeben sich nur bei SMA-JO und SMA-ZNO je eine bedingt günstige Bewertung, während auf Stufe Kriterium ausschliesslich sehr günstige und günstige Bewertungen vorliegen.

• Die über alle SGT-Kriterien bzw. über alle Indikatoren aggregierten Nutzwerte (Gesamt­bewertung, unterste zwei Zeilen in Tab. 5‑1) sind wenig diskriminierend: Alle Bewertungen für NL und ZNO fallen sehr günstig aus; die günstigen Bewertungen für HAA-JO und SMA-JO fallen nur ganz knapp nicht in den sehr günstigen Bereich.

Fazit: Die Ergebnisse der Nutzwertanalyse sind wenig standortdiskriminierend. Alle Stand­ort­gebiete sind für beide Lagertypen gut geeignet; NL und ZNO weisen gegenüber JO sowohl bei HAA als auch bei SMA insgesamt leichte Vorteile auf.

Fig. 5‑1:Zusammenfassung der Ergebnisse der Nutzwertanalyse für das HAA- und SMA-Lager in den Standortgebieten JO, NL und ZNO

Aggregierte Auswertung auf Stufe der 13 SGT-Kriterien (d. h. über alle Indikatoren aggregiert, welche den betreffenden Kriterien zugeordnet sind).

Die «Ranking-Methode» dient dem Ziel, eindeutige Vorteile durch systematische Erstellung einer Rangfolge der drei Standortgebiete zu identifizieren (Positivwahl je für HAA und SMA).

Wie bei der Nutzwertanalyse erfolgt die Aggregation der Ergebnisse auf zwei Arten: Einerseits von der Stufe der Indikatoren auf die Stufe der Kriterien und von dort auf die Stufe Gesamt­bewertung, und andererseits von der Stufe der Indikatoren direkt auf die Stufe der Gesamt­bewertung (vgl. unterste zwei Zeilen in Tab. 5‑1). Diese Aggregationsschritte erfolgen jeweils durch Summation der betreffenden Rangpunkte.

Die Ergebnisse der Ranking-Methode für das HAA- und SMA-Lager aus Tab. 5‑1 sind in Fig. 5‑2 auf der Stufe der 13 SGT-Kriterien aggregiert dargestellt. Die wichtigsten Ergebnisse sind:

• Bei den folgenden Kriterien ergibt sich wegen zu geringer Unterschiede in den standort­spezifischen Daten keine Rangfolge der Standortgebiete: Kriterien 1.4, 3.1, 4.1 und 4.2 (HAA und SMA) sowie zusätzlich bei den Kriterien 2.2 und 3.2 (nur SMA). Bei allen anderen Kriterien ergibt sich eine eindeutige Rangfolge.

• HAA NL erzielt bei 31 Indikatoren Rang 1 und bei 2 Indikatoren Rang 2; daraus ergeben sich bei 11 Kriterien Rang 1 und bei 2 Kriterien Rang 2.

• HAA JO erzielt bei 21 Indikatoren Rang 1, bei 3 Indikatoren Rang 2 und bei 9 Indikatoren Rang 3; daraus ergeben sich bei 5 Kriterien Rang 1, bei 3 Kriterien Rang 2 und bei 5 Kriterien Rang 3.

• HAA ZNO erzielt bei 26 Indikatoren Rang 1, bei 5 Indikatoren Rang 2 und bei 2 Indikatoren Rang 3; daraus ergeben sich bei 7 Kriterien Rang 1, bei 4 Kriterien Rang 2 und bei 2 Kriterien Rang 3.

• Entsprechend klar fallen die über alle Kriterien bzw. über alle Indikatoren summierten Rang­punkte aus (Gesamtbewertung, unterste zwei Zeilen in Tab. 5‑1): 15 bzw. 35 Rangpunkte für HAA NL, 26 bzw. 54 Rangpunkte für HAA JO und 21 bzw. 42 Rangpunkte für HAA ZNO.

• Beim SMA-Lager sind die Ergebnisse ähnlich klar wie beim HAA-Lager: SMA NL erzielt sowohl auf Stufe Indikator als auch auf Stufe Kriterium am meisten erste Ränge, während SMA JO und SMA ZNO mehr zweite und dritte Ränge aufweisen.

Fazit: Die Ergebnisse der Ranking-Methode lassen eine klare Rangfolge erkennen. NL liegt in 11 der 13 Kriterien mit der grössten Sicherheitsmarge auf dem ersten Rang. Dabei weist NL in 5 Kriterien für HAA bzw. 4 für SMA klare Vorteile gegenüber beiden anderen Standortgebieten auf. Sowohl bei HAA als auch bei SMA liegt das Standortgebiet NL also klar auf dem ersten Rang.

Fig. 5‑2:Zusammenfassung der Ergebnisse der «Ranking-Methode» für das HAA- und SMA-Lager in den Standortgebieten JO, NL und ZNO

Aggregierte Auswertung auf Stufe der 13 SGT-Kriterien (d. h. über alle Indikatoren aggregiert, welche den betreffenden Kriterien zugeordnet sind). Die Farbgebung ist identisch mit derjenigen aus der Nutzwertanalyse (Fig. 5-1), während die Grösse der Sicherheitsmarge (bzw. der Rang) durch die Höhe der Blöcke dargestellt wird.

Die als Ergänzung zur «Ranking-Methode» verwendete «Outranking-Methode» dient ebenfalls dem Ziel, eindeutige Vorteile durch einen systematischen, paarweisen Vergleich der Stand­ort­gebiete zu identifizieren (Positivwahl je für HAA und SMA). Im Unterschied zur «Ranking-Methode» lässt sie keine volle Kompensation zu, d. h., eine schlechte Bewertung bezüglich eines Indikators kann nicht vollständig durch eine gute Bewertung bezüglich eines anderen Indikators kompen­siert werden (Geldermann & Schöbel 2011).

Wie bei der Nutzwertanalyse und der «Ranking-Methode» erfolgt die Aggregation der Ergebnisse der Outranking-Methode auf zwei Arten: Einerseits von der Stufe der Indikatoren auf die Stufe der 13 SGT-Kriterien und von dort auf die Stufe Gesamtbewertung, und andererseits von der Stufe der Indikatoren direkt auf die Stufe der Gesamtbewertung. Diese Aggregationsschritte erfolgen jeweils durch Summation der betreffenden Präferenzwerte.

Die Ergebnisse der Outranking-Methode für das HAA- und SMA-Lager sind in Fig. 5‑3 zusammen­gefasst. Die wichtigsten Ergebnisse sind:

• Analog wie bei der «Ranking-Methode» wurde bei den folgenden Kriterien wegen zu geringer Unterschiede in den standortspezifischen Daten keine Outranking-Bewertung der Stand­ortgebiete durchgeführt: Kriterien 1.4, 3.1, 4.1 und 4.2 (HAA und SMA) sowie zusätz­lich bei den Kriterien 2.2 und 3.2 (nur SMA). Bei allen anderen Kriterien wurde eine Outranking-Bewertung der Standortgebiete vorgenommen.

• HAA NL zeichnet sich sowohl bzgl. der grössten Anzahl an festgestellten Stärken (= grösster Stärke-Präferenzfluss) als auch bzgl. der geringsten Anzahl Schwächen (= grösster negativer Schwäche-Präferenzfluss) als bestes Standortgebiet aus. Der berechnete Netto-Präferenzfluss beträgt rund 34 % (einstufige Aggregation), d. h., die Stärken überwiegen klar.

• HAA ZNO schneidet klar schlechter ab als HAA NL, und zwar sowohl bzgl. der festgestellten Anzahl an Stärken als auch bzgl. der Anzahl der Schwächen. Der berechnete Netto-Präferenz­fluss beträgt rund 10 % (einstufige Aggregation), d. h., Stärken und Schwächen halten sich in etwa die Waage.

• HAA JO schneidet klar schlechter ab als HAA NL und HAA-ZNO, und zwar sowohl bzgl. der geringsten Anzahl an festgestellten Stärken als auch bzgl. der grössten Anzahl an Schwächen. Der berechnete Netto-Präferenzfluss beträgt rund -43 % (einstufige Aggregation), d. h., die Schwächen überwiegen klar.

• Bei SMA sind die Ergebnisse für die einstufige Aggregation ähnlich klar wie bei HAA: SMA NL schneidet klar am besten ab (Netto-Präferenzfluss rund 29 %), vor SMA ZNO (-5 %) und vor SMA JO (-24 %).

• Die Ergebnisse für die zweistufige Aggregation der Präferenzwerte fallen jeweils ähnlich aus wie für die einstufige Aggregation.

Fazit: Die Ergebnisse der Outranking-Methode lassen eine klare Rangfolge erkennen; sowohl bei HAA als auch bei SMA liegt das Standortgebiet NL klar auf dem ersten Rang.

Fig. 5‑3:Zusammenfassung der Ergebnisse der «Outranking-Methode» für das HAA- und SMA-Lager in den Standortgebieten JO, NL und ZNO

In der Figur sind die berechneten Stärke-Präferenzflüsse (Phi+ = Mass für die Stärken eines Standortgebiets), Schwäche-Präferenzflüsse (Phi- = Mass für die Schwächen eines Standortgebiets; als negative Werte aufgeführt) sowie die Netto-Präferenzflüsse (Phi netto = Phi+ abzgl. Phi-), jeweils summiert über alle Indikatoren, dargestellt.

Die Nutzwertanalyse zeigt, dass alle Standortgebiete für das HAA- und SMA-Lager sicherheitstechnisch geeignet sind. Bei der Beurteilung der sicherheitsrelevanten Aspekte haben sich Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen den Standortgebiete herauskristallisiert:

• Alle Standortgebiete verfügen über sehr günstige räumliche Verhältnisse, wobei in ZNO an den Wirtgesteinsgrenzen in der potenziellen Lagerzone am meisten Störungen seismisch kartiert sind. Am mächtigsten ist der EG in NL (Kriterium 1.1).

• Alle EG weisen eine sehr günstige hydraulische Barrierewirkung auf. NL weist zudem eine sehr günstige hydrogeologische Situation für eine langfristige Isolation der radioaktiven Abfälle auf (Kriterium 1.2).

• In allen EG sind die geochemischen Bedingungen im Opalinuston günstig bis sehr günstig hinsicht­lich des Radionuklid-Rückhaltevermögens (Kriterium 1.3).

• Der Opalinuston beeinflusst das Transportverhalten der Radionuklide in allen EG in sehr günstiger Weise (Kriterium 1.4).

• Alle Standortgebiete weisen tektonisch langfristig stabile Lagerzonen auf. Die Situation hinsicht­lich seismisch kartierter Störungen in den Gesteinen ober- und unterhalb der EG ist in NL sehr günstig, in ZNO bedingt günstig (Kriterium 2.1).

• Alle Standortgebiete bieten langfristig Schutz vor Erosion. Die erwarteten Verhältnisse sind günstig für das HAA-Lagerprojekt in JO sowie sehr günstig für die HAA-Lagerprojekte in NL und ZNO sowie für SMA-Lagerprojekte in allen Standortgebieten (Kriterium 2.2).

• In allen Standortgebieten herrschen günstige bis sehr günstige Verhältnisse zur Beherrschung der lagerbedingten Einflüsse. Die Sicherheitsmargen gegenüber erwarteten gasbedingten Über­drücken sind bei gleicher Lagerauslegung in JO am kleinsten (Kriterium 2.3).

• In allen Standortgebiet herrschen hinsichtlich Nutzungskonflikte mit einem gTL günstige bis sehr günstige Verhältnisse, da in den potenziellen Lagerzonen aus heutiger Sicht keine wirt­schaft­lich nutzungswürdigen Ressourcen in besonderem Masse vorkommen (Kriterium 2.4).

• Die sehr günstige Barrierewirkung ist in allen Standortgebieten auch unter Berücksichtigung der Charakterisierbarkeit der Transporteigenschaften im EG gegeben (Kriterium 3.1).

• Die sehr günstige Barrierewirkung ist in allen drei Standortgebieten auch unter Berück­sichtigung der Explorierbarkeit der räumlichen Verhältnisse gegeben. In NL besteht die Chance auf zusätzliche barrierewirksame untere Rahmengesteine (Kriterium 3.2).

• Die Barrierewirkung ist in NL und ZNO auch unter Berücksichtigung der Prognostizier­barkeit der Langzeitveränderungen günstig bis sehr günstig, wobei in NL die Sicherheits­margen am grössten sind. In JO sind die Verhältnisse teilweise bedingt günstig (Krite­rium 3.3).

• In allen drei Standortgebieten liegen bautechnisch beherrschbare Verhältnisse vor. Die vorge­sehen bautechnischen Massnahmen sind im Untertagebau bekannt und erprobt (Kriterien 4.1 und 4.2).

Zusammenfassend lassen sich folgende vier Eigenschaften hervorheben, welche die Vorteile von NL begründen. Sie sind ausschlaggebend für die Standortwahl für HAA und SMA.

Die Mächtigkeit des EG ist in NL am grössten

Alle Standortgebiete verfügen über sehr günstige räumliche Verhältnisse mit mächtigen einschluss­wirksamen Gesteinspaketen, in NL ist die vertikale Ausdehnung des EG mit über 300 m aber am mächtigsten (Kr 1.1). Dies ist sowohl für das HAA- wie auch für das SMA-Lager bezüglich der Rückhaltewirkung der geologischen Barriere von Vorteil. Insbesondere die Distanz von der Lagerebene zum nächstliegenden Aquifer oberhalb des Opalinustons ist in NL am grössten. Die Distanz von der Lagerebene zum EG-begrenzenden Keuper-Aquifer unterhalb des Opalinus­tons ist in allen Standortgebieten ähnlich.

Der Keuper-Aquifer in NL ist an lokal auftretende, mit Sandstein gefüllte Rinnen gebunden. Sein räumliches Auftreten ist dadurch heterogen und die Wasserzirkulation beschränkt. Wo in NL keine sandigen Rinnenablagerungen vorhanden sind, fällt die Mächtigkeit des EG noch deutlich grösser aus, nämlich rund 400 m bis zum Muschelkalk-Aquifer. In dieser Situation fällt auch der Transportpfad für Radionuklide zur unteren Begrenzung des EG erheblich länger aus und die Rückhaltewirkung wird dadurch erheblich verstärkt. Dies ist insbesondere für das HAA-Lager in NL relevant (Kr 3.2).

Die hydrogeologischen Bedingungen des EG sind in NL am günstigsten

Alle EG weisen eine sehr günstige hydraulische Barrierewirkung auf, durch die grösste Distanz von der Lagerebene zum nächstliegenden Aquifer oberhalb des Opalinustons sind die hydro­geologischen Bedingungen in NL aber am günstigsten. Zusätzlich ist auch die regionale hydro­geologische Situation sehr günstig für die langfristige Isolation der Abfälle (Kr 1.2). Das Poren­wasser des Opalinustons weist in NL einen besonders hohen Anteil an alten Komponenten auf und das Grundwasser im Malm-Aquifer ist durch besonders hohe Verweilzeiten gekennzeichnet, was auf stagnierende hydrogeologische Verhältnisse schliessen lässt. Auch die im Keuper-Aquifer in NL beobachteten Grundwasser-Verweilzeiten sind gross, falls bzw. wo Grundwasser über­haupt vorkommt.

Die geologische Situation im EG ist in NL am einfachsten

Alle EG sind langfristig geologisch stabil, aber in NL sind die Gesteine am ruhigsten gelagert. Das ist für beide Lagertypen sehr günstig sowohl hinsichtlich der heutigen Qualität der geo­logischen Barriere (Kr 1.1) wie auch hinsichtlich der langfristigen Beständigkeit der Gesteins­eigen­schaften im EG (Kr 2.1).

Der Schutz vor Erosion ist in NL am besten

Alle EG bieten langfristig Schutz vor Erosion (Kr 2.2) und geologische Verhältnisse, in denen die Lang­zeitstabilität des Barrierensystems gegenüber langfristigen, lagerbedingten Prozessen und Wechsel­wirkungen gewährleistet werden kann (Kr 2.3). Betrachtungen zur Prognostizierbarkeit der Langzeitveränderungen des geologischen Tiefenlagersystems verdeutlichen, dass auch bei ungünstigen Annahmen die Langzeitstabilität der geologischen Barriere in NL sehr günstig und im Quervergleich am grössten ist (Kr 3.3).

Die in Etappe 3 verwendeten Bewertungsmethoden (Nutzwertanalyse, Ranking- und Outranking-Methode) führen zu eindeutigen Schlussfolgerungen:

• Die aggregierten Bewertungen der Nutzwerte zeigen für alle Standortgebiete insgesamt (d. h. über alle Indikatoren und Kriterien gemittelt) eine günstige bis sehr günstige Gesamt­bewertung. Dies bedeutet, dass alle Standortgebiete sicherheitstechnisch geeignet sind. Die Nutz­werte differenzieren nur wenig zwischen den drei Standortgebieten für HAA und SMA; insgesamt weisen NL und ZNO gegenüber JO leichte Vorteile auf.

• Die Ergebnisse der Ranking-Methode und der Outranking-Methode zeigen deutlichere Unter­schiede zwischen den drei Standortgebieten:

  • NL ist sowohl für das HAA-Lager als auch für das SMA-Lager der beste Standort. Er schneidet bzgl. Qualität, Langzeitstabilität und Flexibilität im Vergleich mit ZNO und JO klar am besten ab.

  • Auf eine Verteilung der weiteren Podestplätze wird verzichtet, d. h., ein zweiter und dritter Platz wird nicht explizit ausgewiesen. Insgesamt kann festgehalten werden, dass:

    • JO bzgl. der Prognostizierbarkeit von Langzeitveränderungen gewichtige Nachteile hat (Erosion, lagerbedingte Einflüsse)

    • ZNO bzgl. der Anzahl und Verteilung kartierter Störungen einen gewichtigen Nach­teil hat, was sich unvorteilhaft auf die Flexibilität bei der Platzierung der Lagerfelder auswirkt